不确定性R¨ossler 系统的自适应鲁棒跟踪控制

研究具有外部不确定性R¨ossler 混沌系统的鲁棒跟踪控制问题. 基于动态面控制原理设计自适应鲁棒控制器, 给出了系统参数的自适应更新律, 使得被控闭环系统的各误差变量一致有界. 系统输出曲线渐近跟踪任意期望轨道, 且跟踪误差能被控制在任意小的范围内, 而无须知道系统的参数及外部不确定性的界限. 基于稳定理论给出了具体的稳定性分析, 并通过数值仿真验证了该方法的有效性及鲁棒性.

     

基于非线性滤波估计的北斗B1 QPSK 信号跟踪方法

复杂环境下的多普勒频移变化及信号功率衰减均会对载波准确跟踪造成影响. 在研究北斗卫星B1 频点信号结构的基础上, 建立以环路中相关积分值为观测量的非线性EKF 模型和UKF模型, 并提出利用滤波估计状态量进行状态反馈控制的方法, 从而解决了载波跟踪环路在高动态及弱信号环境中难以高性能工作的问题. 实验结果表明,状态反馈控制的EKF 模型和UKF滤波模型能准确地跟踪弱信号及高动态下的信号变化, 从而有效控制跟踪误差, 为实现快速准确的载波跟踪奠定了基础.

     

基于多渐消因子强跟踪UKF 和约束AR模型的故障估计与预测

针对非线性系统中不可观测故障参数估计和预测问题, 提出一种基于多重渐消因子强跟踪无迹卡尔曼滤波(MSTUKF) 的状态和参数联合估计法, 通过引入多重渐消因子增强了对变化函数未知的故障参数的跟踪能力. 对于得到的故障参数估计值, 利用递推最小二乘法更新约束AR预测模型, 从而实现故障参数的在线估计与预测. 仿真结果表明, MSTUKF方法在故障参数估计精度上优于UKF 和单渐消因子强跟踪UKF, 约束AR模型的预测精度高于无约束条件下的预测精度.

     

城市环境中交通信号灯准确识别与状态估计

根据交通信号灯灯板颜色和形状定位图像中的灯板位置. 将灯板区域的彩色图像转换到YCbCr 空间, 分割灯板区域中的红、黄、绿三色区域, 利用交通信号灯的形态特性定位交通灯位置. 用Gabor 小波和2 维独立分量分析提取感兴趣区域的特征, 送入最近邻分类器分类信号灯的类型. 用代表性的观测序列建立隐马尔科夫模型, 并结合识别和跟踪结果估计信号灯状态. 实验结果表明, 该算法能可靠、准确地识别出信号灯, 并有效地估计出信号灯的状态.     

一种基于压缩域的实时跟踪改进算法

在基于压缩域的实时跟踪算法中,判别函数对目标外观考虑不足易造成跟踪精度较低。为此,提出一种改进的基于压缩域的实时跟踪算法。利用稀疏测量矩阵提取候选目标的低维多尺度特征,并根据在线更新的特征概率分布,采用朴素贝叶斯分类器判别目标与背景,实现粗跟踪。通过视频帧间候选目标内部区域所具有的相似性,在粗跟踪的基础上实施基于动态目标外观模型的二次跟踪,在线寻找目标的最佳跟踪位置。对多种跟踪视频库的测试结果表明,该算法在不过量增加计算负荷的情况下能有效提高跟踪精度。     

一种基于海陆边界跟踪的快速海陆分割方法

海陆分割是进行船舶检测、海岸线提取的基本前提之一。当前海陆分割方法需要对图像进行逐像素处理,因此计算量大。提出一种只需处理海陆边界区域图像的分割方法,用以快速准确地获取海陆边界。首先提取图像4个边缘的基于边缘信息的EBT纹理特征,获取海陆边界种子块。然后从该种子块出发,利用EBT纹理特征进行边界块跟踪,实现快速海陆分割。实验结果表明,所提方法具有较好的分割效果,与目前主流的分割方法比较,时间花费大幅减少。     

基于双矩形框标定的改进TLD算法

鉴于基于单个矩形框标定的Tracking-Learning-Detection(TLD)算法无法兼顾跟踪目标的"重点性"和"完整性",提出了一种基于双矩形框标定的改进算法。在标定整个目标区域的矩形框的基础上,算法在目标变化相对稳定的区域标定另一个矩形框,以指示跟踪的重点区域。在提取跟踪点时,采用分配权重的方法使重点区域产生更多的跟踪点,从而提高算法对局部变化的适应能力。实验表明,改进后的算法在跟踪局部保持稳定而其余部分有所变化的目标上有较高的性能提升;而对于不存在稳定局部区域的目标,跟踪效果没有明显改善。     

一种基于混合量子粒子群的快速运动目标跟踪算法研究

量子粒子群算法在优化过程中需要权衡局部探索性和全局开拓性,进化后期由于全局开拓能力的丧失使得种群多样性减少,设计了一种基于欧式距离的混合量子粒子群算法,通过计算粒子的种群多样性,当种群多样性低于阈值范围时加入基于欧式距离的种群划分策略划分子种群,从而保证获得全局最优解。利用标准测试函数验证提出的混合量子群算法有效性。提出了基于混合量子粒子群的Mean Shift算法(HQPSO Mean Shift)完成目标快速跟踪,克服传统Mean Shift算法的在跟踪快速移动目标时出现"跟丢"的问题。     

一种卡尔曼增益约束滤波算法

在滤波过程中,将卡尔曼增益结合约束条件,可以有效地提高滤波精度.论文推导了含有卡尔曼增益约束条件的代价函数,根据Karush-Kuhn-Tucker（KKT）最小化的一阶必要条件,使用高斯牛顿法求出约束卡尔曼增益的最优约束解.最后对具有约束条件的目标跟踪问题进行了仿真实验,结果表明该算法的跟踪精度要高于普通卡尔曼滤波算法.     

基于体感技术的手势追踪与识别

体感技术使人们更直接的通过自己的肢体动作与电脑设备产生互动,减小了鼠标、键盘等传统输入设备带来的束缚。使用Kinect 体感设备,对体感关键技术及 Kalman滤波器算法进行了深入的研究,并在此基础上提出了一种基于骨骼坐标的手势识别算法。最后详细阐明了基于 Kinect 的手势追踪与识别系统的具体设计与实现方法。